高考物理二轮复习 第13讲 机械振动和机械波光课件.ppt

第13讲机械振动和机械波光 1 2011 江苏卷 12a 1 如图6 13 1所示 沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔a b和c 假想有一列车沿ac方向以接近光速行驶 当铁塔b发出一个闪光 列车上的观测者测得a c两铁塔被照亮的顺序是 a 同时被照亮b a先被照亮c c先被照亮d 无法判断 图6 13 1 2 一束光从空气射向折射率为的某种介质 若反射光线与折射光线垂直 则入射角为 真空中的光速为c 则光在该介质中的传播速度为 3 将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂 下端系上质量为m的物块 将物块向下拉离平衡位置后松开 物块上下做简谐运动 其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期 请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期t 2 2012 江苏卷 12b 1 如图6 13 2所示 白炽灯的右侧依次平行放置偏振片p和q a点位于p q之间 b点位于q右侧 旋转偏振片p a b两点光的强度变化情况是 a a b均不变b a b均有变化c a不变 b有变化d a有变化 b不变 图6 13 2 2 测定玻璃的折射率 实验中 在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针a b 在另一侧再竖直插两个大头针c d 在插入第四个大头针d时 要使它 图6 13 3是在白纸上留下的实验痕迹 其中直线a a 是描在纸上的玻璃砖的两个边 根据该图可算得玻璃的折射率n 计算结果保留两位有效数字 图6 13 3 3 地震时 震源会同时产生两种波 一种是传播速度约为3 5km s的s波 另一种是传播速度约为7 0km s的p波 一次地震发生时 某地震监测点记录到首次到达的p波比首次到达的s波早3min 假定地震波沿直线传播 震源的振动周期为1 2s 求震源与监测点之间的距离x和s波的波长 解析 1 白炽灯光包含各方向的光 且各个方向的光强度相等 所以旋转偏振片p时各方向透射光强度相同 故a点光的强度不变 白炽灯光经偏振片p后为偏振光 当q旋转时 只有与p的偏振方向一致时才有光透过q 因此b点的光强有变化 选项c正确 3 2013 江苏卷 12b 1 如图6 13 4所示的装置 弹簧振子的固有频率是4hz 现匀速转动把手 给弹簧振子以周期性的驱动力 测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1hz 则把手转动的频率为 a 1hzb 3hzc 4hzd 5hz 图6 13 4 2 如图6 13 5所示 两艘飞船a b沿同一直线同向飞行 相对地面的速度均为v v接近光速c 地面上测得它们相距为l 则a测得两飞船间的距离 选填 大于 等于 或 小于 l 当b向a发出一光信号 a测得该信号的速度为 图6 13 5 3 图6 13 6为单反照相机取景器的示意图 abcde为五棱镜的一个截面 ab bc 光线垂直ab射入 分别在cd和ea上发生反射 且两次反射的入射角相等 最后光线垂直bc射出 若两次反射都为全反射 则该五棱镜折射率的最小值是多少 计算结果可用三角函数表示 图6 13 6 命题特点2011年 2012年 2013年连续三年的试题均是有小题组成 且题型都是 1 选择题 2 填空题 3 计算题 热点聚焦1 简谐振动 1 函数关系 x asin t 2 图象 2 机械波 1 波的传播特点 2 图象 典例1 1 关于单摆运动的下列说法中 正确的是 a 单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力b 单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力c 单摆的周期与摆球质量 振幅无关 与摆长和当地的重力加速度有关d 单摆做简谐运动的条件是摆角很小 小于5 e 在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快 考向一机械振动 机械波与光学基础知识的组合题 2 蓝光与红光相比 光的波长较长 已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大 则两种光在该玻璃中传播时 光传播速度较大 以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中 光折射角较大 从该玻璃中射入空气中时 光临界角较大 用同一装置进行双缝干涉实验 光的相邻条纹间距较大 3 如图6 13 7所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t 0时刻的波形图 波的传播速度v 2m s 试求 t 0时 x 2m处质点的振动方向 从此刻开始计时 x 4m处质点的振动函数表达式 x 5m处的质点在0 4 5s内通过的路程 图6 13 7 预测1 2013 淮安市二模 1 下列说法正确的是 a 全息照片的拍摄利用了光的衍射原理b 在不同的惯性参考系中 一切物理规律都是相同的c 光导纤维是由内芯和外套两层组成的 内芯的折射率比外套的小 光在内芯与外套的界面上发生全反射d ct 机是利用x射线从不同角度照射人体 计算机对其投影进行分析 给出人体组织照片 2 如图6 13 8 a 所示 细线的上端固定在铁架台上 下端系一个小钢球 做成一个单摆 测量摆长l和摆的周期t 得到一组数据 改变摆长 再得到几组数据 从中可以找出周期与摆长的关系 实验过程有两组同学分别用了图 b c 的两种不同方式悬挂小钢球 你认为 填 b 或 c 悬挂方式较好 图 d 是某组同学根据实验数据画出的t2 l图线 通过图线得到振动周期t与摆长l的关系式是 图6 13 8 3 自t 0时刻起 质点a做简谐运动 其振动图象如图6 13 9所示 t 10s时 距a质点10m处的b质点开始振动 求 该波的波速大小v 该波的波长 图6 13 9 预测2 2013 南通模拟 1 下列说法错误的是 a 当驱动力的频率f等于系统的固有频率f0时 系统的振幅最大b 波可以绕过障碍物继续传播 这种现象叫波的衍射c 两狭缝射出的光到达p点的路程差等于半波长的偶数倍时 这里出现暗条纹d 振荡的电场周围产生振荡的磁场 2 平行光a垂直射向一半径为r的玻璃半球的平面 其截面如图6 13 10所示 发现只有p q之间所对圆心角为90 的球面上有光射出 则玻璃球对a光的折射率为 若仅将a平行光换成b平行光 测得有光射出的范围增大 设a b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb 则va 填 或 vb 6 13 10 3 xoy平面内x 0处的质点在t 0时刻开始振动 产生的波沿x轴正方向传播 t1 0 5s时形成如图6 13 11所示的波形图 6 13 11 典例2 2013 宿迁二模 1 下列说法中正确的是 a 人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射b 麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在c 在高速运动的火箭里的人认为火箭本身变短了d 单摆在周期性外力作用下做受迫振动 其振动周期与单摆的摆长有关 考向二机械振动 机械波与几何光学的组合题 2 如图6 13 12所示是一列简谐横波在t 0时的波形图 此时p质点沿y轴的正方向运动 已知波的传播速度为2m s 则该波沿 方向传播 经过 t 0 4s 质点p通过的路程为 图6 13 12 3 如图6 13 13所示 平行玻璃板的厚度d 4cm 光线ab以入射角i 60 从空气射到平行玻璃板的上表面 经过两次折射后从玻璃板的下表面射出 已知玻璃的折射率n 求出射光线cd相对于入射光线ab侧移的距离 图6 13 13 解析 1 a项人耳能听到的声波波长长 比超声波更容易衍射是正确的 赫兹用实验证明了电磁波的存在 b项错误 根据相对论是地面上的人看火箭变短 c项错误 单摆在周期性外力作用下做受迫振动 其振动周期与单摆的固有周期无关 d项错误 预测3 1 下列说法不正确的是 a 相对论认为任何物质的速度都无法超过光在真空中的速度b 光的色散是光的干涉现象c 电磁波的频率越高 它所能携带的信息量就越大 所以激光可以比无线电波传递更多的信息d 利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离 2 在波的传播路径上有p q两个质点 两个质点相距30m 各自的振动图象如图6 13 14所示 则此列波的频率为 hz 如果波速为2m s 则波由 点向 点传播 图6 13 14 3 某同学研究光的折射和全反射现象 他用激光器从盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯左侧斜向上射入一束激光 图6 13 15为过轴线的截面图 调整入射角 使光束恰好在水和空气的界面上发生全反射 已知水的折射率为n 求sin 的值 图6 13 15 解析 1 相对论认为任何物质的速度都无法超过光在真空中的速度 a项正确 光的色散是光的折射现象 b项错误 电磁波的频率越高 它所能携带的信息量就越大 所以激光可以比无线电波传递更多的信息 c项正确 利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离 d项正确 预测4 1 如图6 13 16所示 沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线 其波速为200m s 则下列说法中正确的是 图6 13 16 a 图示时刻 质点b正在向平衡位置移动b 从图示时刻开始 经过0 01s质点a通过的路程为0 4mc 这列波的频率为30hzd 若该波传播中遇到宽约3m的障碍物 能发生明显的衍射现象 2 如图6 13 17表示两个相干波源s1 s2产生的波在同一种均匀介质中相遇 图中实线表示波峰 虚线表示波谷 c和f分别为a e和b d的中点 则 图6 13 17 在a b c d e f六点中 振动加强的点是 振动减弱的点是 若两振源s1和s2振幅相同 此时刻位移为零的点是 3 如图6 13 18所示 某透明液体深1m 一束与水平面成30 角的光线照向该液体 进入该液体的光线与水平面的夹角为45 试求 图6 13 18 该液体的折射率 进入液面的光线经多长时间可以照到底面 解析 1 图示时刻 质点b正向下移动 a错 波长 4m 波速v 200m s 根据公式v f 得频率f 50hz c错误 经过0 01s 质点a